Кучное выщелачивание являясь относительно недорогим процессом извлечения золота, имеет ряд потенциальных проблем и ограничений при его применении, в числе которых:
1. Низкая скорость извлечения: Кучное выщелачивание – это медленный процесс, и для полного извлечения золота из руды требуется время от нескольких месяцев, до нескольких лет.
2. Потери золота: Кучное выщелачивание имеет относительно низкое извлечение золота по сравнению с другими методами. Реальное извлечение золота в процессе кучного выщелачивания на 10-20% ниже результатов полученных в лабораторных тестах.
Указанные проблемы, как показывает практика, связаны с крупностью руды укладываемой в штабель и обусловлены:
1. Кинетикой выщелачивания: Скорость выщелачивания напрямую зависит от общей площади поверхности руды. Руда меньшей крупности имеет большую площадь поверхности и, таким образом, процесс выщелачивания протекает значительно быстрее, чем для руды большей крупности.
2. Кольматацией: Большое количество мелких фракций в укладываемой руде приводит к процессу когда мелкие частицы под действием растворов образуют уплотненный слой который уменьшает или полностью блокирует просачиваемость растворов через руду.
Помимо крупности руды укладываемой в штабель, данные проблемы это следствие присутствия в месторождениях участков с повышенными (ураганными) содержаниями и крупностью золота.
В мире большинство штабелей кучного выщелачивания формируют из среднедробленой руды крупностью 20 – 50 мм. Укладка в штабель материала дробленого до крупности 10 мм и менее в большинстве случаев повышает извлечение золота, но требует предварительного окомкования.
1995 год. Месторождение «Якокутское». Снижение крупности дробления с 50 мм до 10 мм позволяет повысить извлечение золота с 75 % до 80 %. Внедрение операции окомкования с цементом поввыгает извлечение до 91%.
2015 год. ОАО «Золото Селигдара». Исследования по выщелачиванию в перколяционных колоннах на материале технологической пробы окисленной руды участка «Новый» показали, что снижение крупности дробления с 20 мм до 10 мм повышает извлечение золота с 56 % до 80 %.
Окомкование руды перед укладкой в штабель снижает, но не исключает вероятность кольматации, при этом требует существенных дополнительных затрат связанных с добавлением цемента. Расход цемента в процессе окомкования руды зависит от многих факторов и в среднем составляет 0,3 – 5 % по массе сухой руды.
Внедрение операции обогащения отсевов кучного выщелачивания не является чем-то новым и известно большинству технологов, однако несмотря на это зачастую остаётся без должного внимания. Применение на кучном выщелачивании дополнительной операции гравитационного обогащения отсевов кучного выщелачивания позволяет:
1. Сократить расход цемента в случае возврата и окомкования для укладки в штабель получаемых из отсевов концентратов либо золотосодержащих промпродукты.
2. Повысить эффективность растворения золота за счет снижения максимальной крупности дробленой руды укладываемой в штабель.
3. Поднять извлечение и сократить потери золота связанные с кольматацией и недораскрытием золота в крупных фракциях.
4. Обеспечить извлечение части золота в сплав Доре по короткой гравитационной, исключив замораживание части средств .
В завершении хотелось бы отметить, что отсевы кучного выщелачивания крупностью менее 2 мм при максимальной крупности дробления 20-50 мм составляют не более 10-20%, что позволяет применять для их обогащения простые гравитационные обогатительные модули производительностью 25-30 т/ч на базе центробежных концентраторов, винтовых сепараторов и т.д.
2017 год. Месторождение «Аулие». Внедрена комбинированная технология с гравитационным обогащением отсевов кучного выщелачивания крупностью менее 10 мм. В результате сквозное извлечение золота увеличилось с менее 50% (кучное выщелачивание), до 85% (комбинированная технология).
2019 год. Месторождение Мизек. Проведены опытные работы по переработке отсевов минус 2 мм из отвалов кучного выщелачивания по максимально простой схеме включающей одну стадию гравитационного обогащения. Результаты работы наглядно покащали возможность доизвлечения 40% золота от хвостов в концентрат с качеством 250 г/т.